JP2001174429A - 構造物劣化検知システム - Google Patents
構造物劣化検知システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造物の劣化を常時リアルタイムでモニター
し異常が発生した場合にリアルタイムで知らせるシステ
ム。 【構成】 構造体にマトリックス状の導電性材料を配置
しこの導電材料の抵抗変化あるいは断線を検知すること
によって構造物に異常状態を検知する。
し異常が発生した場合にリアルタイムで知らせるシステ
ム。 【構成】 構造体にマトリックス状の導電性材料を配置
しこの導電材料の抵抗変化あるいは断線を検知すること
によって構造物に異常状態を検知する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建築構造物の劣化を検知
するシステムに関し、さらに詳しくはトンネルの内壁、
橋梁、高架の構造物の表面の劣化を検知するシステムに
関する。
するシステムに関し、さらに詳しくはトンネルの内壁、
橋梁、高架の構造物の表面の劣化を検知するシステムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年トンネルの内壁などの落下事故が多
発しているがその予防としてトンネルの内壁を現在は目
視、打音、画像処理といった検査を実施している。しか
しながらこういった検査は常時検査をするわけではない
ので検査と検査の間の状況は把握することはできない。
発しているがその予防としてトンネルの内壁を現在は目
視、打音、画像処理といった検査を実施している。しか
しながらこういった検査は常時検査をするわけではない
ので検査と検査の間の状況は把握することはできない。
【０００３】同様のことが鉄道とか道路の高架構造部分
でも発生している。こういった構造物の表面のはがれ落
ち等は大きな事故につながるため頻繁に検査を行うこと
でしか対処できないのが実状である。
でも発生している。こういった構造物の表面のはがれ落
ち等は大きな事故につながるため頻繁に検査を行うこと
でしか対処できないのが実状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように現状建築
構造物の表面の落下については現状従来の方法（目視、
打音、画像処理）で頻繁に検査を行う以外に方法がなか
ったのが現状である。こういった状況から抜け出すため
にはリアルタイムで異常を検出する必要があるが現在こ
のようなシステムは存在しない。
構造物の表面の落下については現状従来の方法（目視、
打音、画像処理）で頻繁に検査を行う以外に方法がなか
ったのが現状である。こういった状況から抜け出すため
にはリアルタイムで異常を検出する必要があるが現在こ
のようなシステムは存在しない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明者は以下の方法をとった。すなわち構造物の
劣化を検知するシステムにおいてこの構造物にマトリッ
クス状に導電性材料を配置し、前記配置されたマトリッ
クス状の導電材料の抵抗変化あるいは断線を検知するこ
とによっ構造物の変化を検知すればよい。
めに本発明者は以下の方法をとった。すなわち構造物の
劣化を検知するシステムにおいてこの構造物にマトリッ
クス状に導電性材料を配置し、前記配置されたマトリッ
クス状の導電材料の抵抗変化あるいは断線を検知するこ
とによっ構造物の変化を検知すればよい。
【０００６】そしてこのマトリックス状導電材料は前記
構造物の表面に配置すれば構造物の表面形状の変化を容
易に検知することが可能となる。そしてこのシステムの
適応される構造物はトンネルの内壁、橋梁の表面、鉄
道、道路の高架構造体の表面である。
構造物の表面に配置すれば構造物の表面形状の変化を容
易に検知することが可能となる。そしてこのシステムの
適応される構造物はトンネルの内壁、橋梁の表面、鉄
道、道路の高架構造体の表面である。
【０００７】この構造物表面に配置される前記導電性材
料は導電性塗料であって、マトリックス状導電材料層を
形成するためには導電塗料と絶縁塗料を組み合わせすな
わち導電塗料と塗布の後必要な部分に絶縁塗料を塗布し
必要な部分導電塗料を塗布することによってマトリック
ス状導電性部分を形成すればよい。
料は導電性塗料であって、マトリックス状導電材料層を
形成するためには導電塗料と絶縁塗料を組み合わせすな
わち導電塗料と塗布の後必要な部分に絶縁塗料を塗布し
必要な部分導電塗料を塗布することによってマトリック
ス状導電性部分を形成すればよい。
【０００８】あるいはこの構造物に配置される前記導電
性材料は導電性繊維あるいは導電性の線であってもよく
このマトリックス状導電性材料（導電性繊維あるいは導
電性の線）はシート状に形成されこのシートを構造物の
表面に接着剤、あるいは物理的な方法で直接接触させる
ようにすればよい。こうすれば容易にトンネルなどの内
壁の表面に貼ることによりリアルタイムで構造物の異常
が検知できる。
性材料は導電性繊維あるいは導電性の線であってもよく
このマトリックス状導電性材料（導電性繊維あるいは導
電性の線）はシート状に形成されこのシートを構造物の
表面に接着剤、あるいは物理的な方法で直接接触させる
ようにすればよい。こうすれば容易にトンネルなどの内
壁の表面に貼ることによりリアルタイムで構造物の異常
が検知できる。
【０００９】前述の構造物に配置されるこのマトリック
ス状導電性材料には常時、抵抗変化あるいは断線を検知
する導電検知手段を設けておく。これは各マトリックス
ごとに導線を繋いでおき常にその抵抗あるいは断線の有
無を監視しておけばよい。こうすることにより構造物の
異常リアルタイムで検出可能となる。
ス状導電性材料には常時、抵抗変化あるいは断線を検知
する導電検知手段を設けておく。これは各マトリックス
ごとに導線を繋いでおき常にその抵抗あるいは断線の有
無を監視しておけばよい。こうすることにより構造物の
異常リアルタイムで検出可能となる。
【００１０】この構造物の表面に配置されるマトリック
ス状導電性材料は異常の発生の可能性の高い場所などの
必要な部分のみに配置すれば有限な資源を効率的に使う
ことが可能である。
ス状導電性材料は異常の発生の可能性の高い場所などの
必要な部分のみに配置すれば有限な資源を効率的に使う
ことが可能である。
【００１１】さらに前述の導電材料マトリックスの各導
電部別に抵抗値あるいは断線状態を検知し所定の演算を
することにより異常箇所、その大きさあるいはその両者
を特定することも可能であり、例えばトンネルの崩落の
場合など被害状況がリアルタイムで把握することが可能
となる。
電部別に抵抗値あるいは断線状態を検知し所定の演算を
することにより異常箇所、その大きさあるいはその両者
を特定することも可能であり、例えばトンネルの崩落の
場合など被害状況がリアルタイムで把握することが可能
となる。
【００１１】
【作用】前述のシステムによれば構造物の異常を従来の
ようにいちいち検査を実施しなくてもリアルタイム検知
が可能となる。現場で異常状態の兆候が発見された場合
にリアルタイムで異常検出可能なシステムを容易に設置
することが可能である。すなわち異常な兆候の場所に塗
料を塗布するかあるいはシートを貼ってシステムを設置
することにより容易に構造物の異常がリアルタイムで検
出することができる。
ようにいちいち検査を実施しなくてもリアルタイム検知
が可能となる。現場で異常状態の兆候が発見された場合
にリアルタイムで異常検出可能なシステムを容易に設置
することが可能である。すなわち異常な兆候の場所に塗
料を塗布するかあるいはシートを貼ってシステムを設置
することにより容易に構造物の異常がリアルタイムで検
出することができる。
【００１２】
【実施例】以下さらに実施例で詳しく説明していく。本
実施例は鉄道のトンネルの内壁の異常を検知するシステ
ムである。図１にその概略を示した。１０１、１０２、
１０３は横方向の導電塗料であり、１０４、１０５，１
０６は縦方向の導電塗料である。１０７は横方向の導電
部分の断線検知部であり、１０８は縦方向の断線検知部
である。
実施例は鉄道のトンネルの内壁の異常を検知するシステ
ムである。図１にその概略を示した。１０１、１０２、
１０３は横方向の導電塗料であり、１０４、１０５，１
０６は縦方向の導電塗料である。１０７は横方向の導電
部分の断線検知部であり、１０８は縦方向の断線検知部
である。
【００１３】１１０部でトンネルの一部が崩落した場合
１０２および１０５の導電塗料が断線する。１０７の横
方向断線検知部および１０８の縦方向断線検知部におい
てそれぞれ１０２、１０５の断線を検知するその情報を
１０９の現場制御ボックスにおいて演算し１１０部に異
常が発生したことを検知する。そして１０９の現場制御
ボックスから１１１の指令センターに異常があったこと
無線あるいは有線で異常信号を送信する。指令センター
ではこの異常信号の情報を元に必要に応じて列車を止め
ればよい。
１０２および１０５の導電塗料が断線する。１０７の横
方向断線検知部および１０８の縦方向断線検知部におい
てそれぞれ１０２、１０５の断線を検知するその情報を
１０９の現場制御ボックスにおいて演算し１１０部に異
常が発生したことを検知する。そして１０９の現場制御
ボックスから１１１の指令センターに異常があったこと
無線あるいは有線で異常信号を送信する。指令センター
ではこの異常信号の情報を元に必要に応じて列車を止め
ればよい。
【００１４】次にマトリックス状導電導電塗料塗布の方
法を説明する。まずトンネルの必要箇所に下地処理を行
い次に図２に示すパターンに横方向導電塗料２１を塗布
する。次に絶縁性塗料を塗布するが、その塗布後の様子
は図３に示した。図３は図２のＡ−Ａ′断面であり３１
は導電性塗料、３２は絶縁性塗料である。３３は下地処
理の際に塗布した下地処理塗料である。
法を説明する。まずトンネルの必要箇所に下地処理を行
い次に図２に示すパターンに横方向導電塗料２１を塗布
する。次に絶縁性塗料を塗布するが、その塗布後の様子
は図３に示した。図３は図２のＡ−Ａ′断面であり３１
は導電性塗料、３２は絶縁性塗料である。３３は下地処
理の際に塗布した下地処理塗料である。
【００１５】次に図４に示すように絶縁性塗料の上に縦
方向の導電性塗料を塗布する。（ａ）は平面の透視した
様子を示しており、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ′断面を示
している。そして４１、４４は導電性塗料、４２は絶縁
性塗料、４３は下地処理塗料を示している。そしてこの
導電性塗料の端部を図１の１０７の横方向断線検知部お
よび１０８の縦方向断線検知部に接続すればよい。そし
て４４の導電性塗料の上に保護の塗料を必要に応じて塗
布すればよい。
方向の導電性塗料を塗布する。（ａ）は平面の透視した
様子を示しており、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ′断面を示
している。そして４１、４４は導電性塗料、４２は絶縁
性塗料、４３は下地処理塗料を示している。そしてこの
導電性塗料の端部を図１の１０７の横方向断線検知部お
よび１０８の縦方向断線検知部に接続すればよい。そし
て４４の導電性塗料の上に保護の塗料を必要に応じて塗
布すればよい。
【００１６】次に異常箇所の場所の特定と位置の特定に
ついてさらに詳しく説明する。図５は各導電性塗料のマ
トリックスの間隔がそれぞれ１００ｍｍ間隔で塗布して
ある。そして仮に横方向の導電性塗料をそれぞれＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆとし、縦方向の導電性塗料をそれぞ
れａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆとした場合について説明す
る。
ついてさらに詳しく説明する。図５は各導電性塗料のマ
トリックスの間隔がそれぞれ１００ｍｍ間隔で塗布して
ある。そして仮に横方向の導電性塗料をそれぞれＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆとし、縦方向の導電性塗料をそれぞ
れａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆとした場合について説明す
る。
【００１７】５１の部分が崩落を起こしたりして異常が
発生した場合横方向のＤの導電性塗料の線と縦方向のｄ
の導電性塗料の線が断線する。他の導電性塗料の線は断
線していないので横方向のＤ線と縦方向のｄ線が断線し
たことが検知される。ここで各マトリックスの間隔は１
００ｍｍなので異常箇所の大きさはそれぞれ２００ｍｍ
以下だと判定される。もちろん場所はＤとｄの交点であ
ることがわかる。
発生した場合横方向のＤの導電性塗料の線と縦方向のｄ
の導電性塗料の線が断線する。他の導電性塗料の線は断
線していないので横方向のＤ線と縦方向のｄ線が断線し
たことが検知される。ここで各マトリックスの間隔は１
００ｍｍなので異常箇所の大きさはそれぞれ２００ｍｍ
以下だと判定される。もちろん場所はＤとｄの交点であ
ることがわかる。
【００１８】次に５２の部分が崩落を起こしたりして異
常が発生した場合を考える。この場合図上の交点Ｂｃ、
Ｂｄ、Ｂｅ、Ｃｂ、Ｃｃ、Ｃｄ、Ｃｅ、Ｃｆ、Ｄｂ、Ｄ
ｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅｄ、Ｅｅ、Ｅ
ｆ、Ｆｃ、Ｆｄ、Ｆｅの各交点を含んだ部分に異常が発
生したとする。その場合横方向の導電性塗料のＢ、Ｃ、
Ｄ、Ｅ、Ｆは断線していることが検知される。同時に縦
方向の導電性塗料のｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆが断線している
ことを検知する。その結果を演算し、異常箇所の大きさ
はそれぞれ６００ｍｍ以下だと判定される。場所は上述
の交点Ｂｃ、Ｂｄ、Ｂｅ、Ｃｂ、Ｃｃ、Ｃｄ、Ｃｅ、Ｃ
ｆ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅ
ｄ、Ｅｅ、Ｅｆ、Ｆｃ、Ｆｄ、Ｆｅを含む部分で異常が
発生したことがわかる。
常が発生した場合を考える。この場合図上の交点Ｂｃ、
Ｂｄ、Ｂｅ、Ｃｂ、Ｃｃ、Ｃｄ、Ｃｅ、Ｃｆ、Ｄｂ、Ｄ
ｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅｄ、Ｅｅ、Ｅ
ｆ、Ｆｃ、Ｆｄ、Ｆｅの各交点を含んだ部分に異常が発
生したとする。その場合横方向の導電性塗料のＢ、Ｃ、
Ｄ、Ｅ、Ｆは断線していることが検知される。同時に縦
方向の導電性塗料のｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆが断線している
ことを検知する。その結果を演算し、異常箇所の大きさ
はそれぞれ６００ｍｍ以下だと判定される。場所は上述
の交点Ｂｃ、Ｂｄ、Ｂｅ、Ｃｂ、Ｃｃ、Ｃｄ、Ｃｅ、Ｃ
ｆ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄ、Ｄｅ、Ｄｆ、Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅ
ｄ、Ｅｅ、Ｅｆ、Ｆｃ、Ｆｄ、Ｆｅを含む部分で異常が
発生したことがわかる。
【００１９】本実施例では導電性塗料を使用したがこれ
に限られるものではない。同様の配置で導電性材料例え
ばエナメル被覆導線をシート上に配置してマトリックス
状導性電材料を形成しこのシートを必要な部分に貼れば
よい。
に限られるものではない。同様の配置で導電性材料例え
ばエナメル被覆導線をシート上に配置してマトリックス
状導性電材料を形成しこのシートを必要な部分に貼れば
よい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、構
造物の異常を従来のようにいちいち検査を実施しなくて
も本システムを設置することによりリアルタイムで異常
を検出することが可能となる。また現場で異常状態の兆
候が発見された場合にリアルタイムで異常検出可能なシ
ステムを簡単な現場作業と機器の配置により容易に異常
検出システムを設置することが可能となる。すなわち異
常な兆候の場所に塗料を塗布するかあるいはシートを貼
ってシステムを設置することにより容易に構造物の異常
がリアルタイムで検出することができる。
造物の異常を従来のようにいちいち検査を実施しなくて
も本システムを設置することによりリアルタイムで異常
を検出することが可能となる。また現場で異常状態の兆
候が発見された場合にリアルタイムで異常検出可能なシ
ステムを簡単な現場作業と機器の配置により容易に異常
検出システムを設置することが可能となる。すなわち異
常な兆候の場所に塗料を塗布するかあるいはシートを貼
ってシステムを設置することにより容易に構造物の異常
がリアルタイムで検出することができる。
【図１】実施例の概要ブロック図
【図２】横方向導電性塗料の塗布
【図３】絶縁性塗料の塗布
【図４】縦方向導電性塗料の塗布
【図５】異常箇所の特定
１０１、１０２、１０３ 横方向の導電塗料 １０４、１０５、１０６ 縦方向の導電塗料 １０７ 横方向の断線検知部 １０８ 縦方向の断線検知部 １０９ 現場制御ボックス １１１ 指令センター ２１ 横方向導電塗料 ３１ 導電塗料 ３２ 絶縁性塗料 ３３ 下地処理塗料 ４１、４４ 導電性塗料 ４２ 絶縁性塗料 ４３ 下地処理塗料
Claims (11)
- 【請求項１】構造物の劣化を検知するシステムにおいて
前記構造物にマトリックス状に導電性材料を配置し、前
記配置されたマトリックス状の導電材料の抵抗変化ある
いは断線を検知することによっ構造物の変化を検知する
構造物劣化検知システム。 - 【請求項２】前記マトリックス状導電材料は前記構造物
の表面に配置されることを特徴とする特許請求範囲第１
項記載の構造物劣化検知システム。 - 【請求項３】前記構造物はトンネルの内壁、橋梁の表
面、鉄道、道路の高架構造体であることを特徴とする特
許請求範囲第２項記載の構造物劣化検知システム。 - 【請求項４】前記構造物に配置される前記導電性材料は
導電性塗料であることを特徴とする特許請求範囲第２項
記載の構造物劣化検知システム。 - 【請求項５】前記構造物に配置される前記導電性材料は
導電性繊維あるいは導電性の線であることを特徴とする
特許請求範囲第項記載の構造物劣化検知システム。 - 【請求項６】前記構造物に配置される前記マトリックス
状導電性材料には常時抵抗変化あるいは断線を検知する
導電検知手段を有し前記検知手段により構造物の異常を
リアルタイムで検出可能であることを特徴とする特許請
求範囲第１項記載の構造物劣化検知システム。 - 【請求項７】前記マトリックス状導電性繊維あるいは導
電性の線はシート状に形成され前記シートを前記構造物
に直接接触させることが可能であることを特徴とする特
許請求範囲第５項記載の構造物劣化検知システム。 - 【請求項８】前記マトリックス状導導電材料は導電塗料
と絶縁塗料を組み合わせて形成されることを特徴とする
特許請求範囲第６項記載の構造物劣化検知システム。 - 【請求項９】前記構造物表面に配置される前記マトリッ
クス状導電性材料は必要な部分に配置することを特徴と
する特許請求範囲第２項記載の構造物劣化検知システ
ム。 - 【請求項１０】構造物の劣化を検知するシステムにおい
て前記構造物にマトリックス状に導電性材料を配置し、
前記配置されたマトリックス状の導電材料の抵抗変化あ
るいは断線を常時検知する導電検知手段を有し前記検知
手段により構造物の異常をリアルタイムで検出可能であ
ることを特徴とする構造物劣化検知システム。 - 【請求項１１】前記マトリックスの各導電部の状態を検
知し演算することにより異常箇所、その大きさあるいは
その両者を特定することを特徴とする特許請求範囲第１
項あるいは第１０項記載の構造物劣化検知システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37656699A JP2001174429A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 構造物劣化検知システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37656699A JP2001174429A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 構造物劣化検知システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001174429A true JP2001174429A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18507360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37656699A Pending JP2001174429A (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | 構造物劣化検知システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001174429A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005033475A1 (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-14 | Hitachi, Ltd. | トンネル落盤監視システム、トンネル落盤監視方法及び土木構造物破損監視システム |
| JP2008191169A (ja) * | 2008-05-12 | 2008-08-21 | Railway Technical Res Inst | 亀裂監視材及び亀裂監視システム |
| JP2014085346A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | General Electric Co <Ge> | システムの構成要素の損傷を検出する装置及び方法 |
| CN112033276A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-04 | 刘梦 | 一种巷道变形监测装置 |
-
1999
- 1999-12-14 JP JP37656699A patent/JP2001174429A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005033475A1 (ja) * | 2003-10-01 | 2005-04-14 | Hitachi, Ltd. | トンネル落盤監視システム、トンネル落盤監視方法及び土木構造物破損監視システム |
| JP2008191169A (ja) * | 2008-05-12 | 2008-08-21 | Railway Technical Res Inst | 亀裂監視材及び亀裂監視システム |
| JP2014085346A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | General Electric Co <Ge> | システムの構成要素の損傷を検出する装置及び方法 |
| CN112033276A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-04 | 刘梦 | 一种巷道变形监测装置 |
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